2025年度前期オペレーティングシステム

オペレーティングシステム(OS)の基本的な役割と機能について理解することを目的とする。OSは，汎用プロセッサを用いたシステムにおいて，ソフトウェアを実行・開発する上で，重要な役割を担っている。OSについて理解を深めることで，よりよいソフトウェアの設計・開発が可能になる。よって，情報工学の専門的技術者として将来活躍するためには，OSに関する知識と技術は必須である。
本講義では，まずOSの役割，構成要素や基本機能について学ぶ。その後，それぞれの基本機能について順次具体的な内容を学習していく。また，練習問題や小テストに解答することで理解を深める。

一般的なOSが備えている基本的機能とその仕組みを理解することにより(詳細は以下参照)，基本情報技術者試験の関連問題において合格点を取れるようになること，及び将来ITエンジニアとして仕事をするために必要な知識・技能を身につけることを目標とする。

〇修得する資質・能力： 知識・理解【DP-P-1-1】，汎用的技能【DP-P-2-1】
1. オペレーティングシステムの概要
　OSは，ハードウェアの進歩と密接に関連していることが理解できる。
　様々な性能評価方法があること，要求される性能や信頼性に応じたシステム構成が必要であることが理解できる。
2. 入出力管理
　I/Oデバイスには様々なものがあり，これらを可能な限り統一的に扱えるようにする必要があることが理解できる。
　割り込みやDMAの仕組みが理解できる。
3. プロセス管理
　プロセスにCPUを割り当てる方式には様々なものがあること，処理形態に応じて適・不適があることが理解できる。
　排他制御に用いられるロック，セマフォとその使い方が理解できる。
　デッドロック対策には様々なものがあること，場合によっては対策しないことも選択肢の一つであることが理解できる。
4. メモリ管理
　仮想記憶，ページング，TLBについて理解できる。
　ページ置き換えアルゴリズムには様々なものがあり，システムの性能にも大きく影響することが理解できる。
　ビットマップや連結リストによるメモリの利用状況管理方式が理解できる。
5. ファイル管理
　ビットマップや連結リストによるディスクの空間管理方式が理解できる。
　ファイルやディレクトリのディスクへの格納方法が理解できる。
　FATやUFSなどの仕組みや，障害発生時の矛盾解消策が理解できる。

資料を配付する(Google共有ドライブからコピーすること)。
ただし，資料には授業で説明する内容すべてが書かれているわけではないので，自分でノートを取ったり，以下の参考書などで予復習してもらう必要がある。
参考書：「オペレーティングシステム(第2版)」(情報工学レクチャーシリーズ)　松尾啓志 著　森北出版

火曜5限と水曜5限にA号館2階教員室23で対応する。その他の時間はSlackまたはメールでアポイントを取ること。

・1年次の必修科目である「コンピュータ工学1,2」の内容を復習・理解しておくこと。また，事前に2年次科目の「コンピュータアーキテクチャ」及び「コンピュータネットワーク基礎」，本科目と並行して「アルゴリズム設計論」を受講することが望ましい。
・小テスト，授業での姿勢などで総合的に評価を行う。まとめの小テストを受けなかった場合は，E評価とする。
・授業中に行った練習問題については，その場で解説する。小テストについては，希望があれば総評を適宜開示する。

民間企業においてソフトウェア開発に携わった経験のある教員が実践的な内容を取り入れた講義を行う。